1医学图形图像学的发展 1
1.1计算机图形学的发展 1
1.1.1计算机图形学的发展简史 1
1.1.2计算机图形学在我国的发展 3
1.1.3计算机图形学的研究内容 4
1.1.4计算机图形学的应用 5
1.1.5计算机图形学的研究发展方向 6
1.2医学图像学的发展 8
1.2.1医学图像的概述 9
1.2.2数字图像处理的特点 14
1.2.3医学数字成像技术的概述与发展 15
小结1 18
习题1 18
2计算机图形学基础 19
2.1图形处理技术的发展与应用 19
2.1.1计算机图形学概述 19
2.1.2计算机动画和艺术 19
2.2计算机图形标准 21
2.2.1图形标准化概述 21
2.2.2图形元文件 21
2.2.3 GKS元文件标准GKSM 23
2.2.4计算机图形元文件标准CGM 24
2.2.5计算机图形设备接口标准CGI 27
2.2.6应用程序接口标准 28
2.3图形文件数据格式 33
2.3.1图形文件及格式 33
2.3.2图形文件的压缩及数据存储 36
2.4几何图形的变换 38
2.4.1图形变换概述 38
2.4.2二维平面图形变换 39
2.4.3三维立体图形变换 43
2.4.4图形变换的处理及实现 45
小结2 46
习题2 46
3医学图像处理基础 47
3.1医学数字图像的数学表示 47
3.1.1图像的函数表示 47
3.1.2反射形成图像模型的数学结构 48
3.1.3医学数字图像的统计表示 48
3.1.4数字图像的表示形式 48
3.2医学图像信息的采集 50
3.2.1采样定理 50
3.2.2原函数重建技术 51
3.2.3混叠 52
3.2.4采样的实际问题 52
3.3医学图像的量化技术 53
3.3.1量化 53
3.3.2最佳量化 53
3.3.3有约束条件的量化 54
3.3.4自适应量化 54
3.3.5图像降色 54
3.4 Photoshop简介 57
3.4.1 Photoshop概述 57
3.4.2 Photoshop的文件（File）菜单 57
3.4.3 Photoshop的编辑（Edit）菜单 58
3.4.4 Photoshop的图像（Image）菜单 59
3.4.5 Photoshop的图层（Layer）菜单 62
3.4.6 Photoshop的选择（Select）菜单 64
3.4.7 Photoshop的滤镜（Filter）菜单 64
3.4.8 Photoshop的分析功能 66
3.4.9 Photoshop的3D功能 66
3.4.10 Photoshop的视图（View）菜单 66
3.4.11 Photoshop的窗口（Window）菜单 67
3.4.12 Photoshop的帮助（Help）菜单 67
3.4.13 Photoshop的图像处理功能 67
3.4.14 Photoshop在医学图像处理中的应用 69
3.5 MATLAB简介 71
3.5.1 MATLAB主包 71
3.5.2 Simulink 72
3.5.3 MATLAB工具箱 72
3.5.4 MATLAB常用的基本命令 73
3.5.5 MATLAB图像处理工具箱简介 76
3.5.6 MATLAB在医学图像处理中的应用 80
小结3 83
习题3 84
4医学成像技术 85
4.1 CT成像 85
4.1.1体素及CT值 85
4.1.2 CT成像的数理基础 86
4.1.3 X-CT扫描方式 87
4.1.4 X-CT后处理技术 89
4.1.5 CT新技术 91
4.2超声成像 92
4.2.1超声成像的物理基础 92
4.2.2几种超声诊断仪的成像特点 93
4.2.3超声设备新技术 95
4.3核医学成像 96
4.3.1放射性核素显像技术 96
4.3.2核放射性及射线 96
4.3.3单光子发射断层成像 99
4.3.4正电子发射断层成像 99
4.4磁共振成像 100
4.4.1核磁共振现象 101
4.4.2核磁共振的宏观描述 102
4.4.3射频脉冲 103
4.4.4弛豫过程和自由感应衰减信号 103
4.4.5射频脉冲序列（Radio Frequency Pulse Sequences） 104
4.4.6空间位置编码 106
4.5医学显微成像 107
4.5.1相衬显微镜 107
4.5.2激光扫描共聚焦显微镜 108
4.5.3电子显微镜 108
4.5.4隧道扫描显微镜原理 109
4.5.5医学图像成像技术展望 109
小结4 109
习题4 110
5医学图像重建和可视化 111
5.1医学图像处理技术 111
5.1.1医学图像处理技术的现状及发展方向 111
5.1.2图像的代数处理技术 113
5.1.3图像的几何处理技术 114
5.1.4图像插值技术 115
5.2二维图像的生成和显示 117
5.2.1体数据的多平面重建 117
5.2.2斜截面 118
5.2.3曲线截面 119
5.3医学图像的三维重建与可视化技术 120
5.3.1医学图像重建与可视化技术概述 120
5.3.2图像三维重建绘制技术概述 120
5.3.3面绘制技术 121
5.3.4体绘制技术 123
5.3.5医学图像绘制技术性能评价 124
小结5 125
习题5 125
6医学图像增强 126
6.1医学图像对比度增强 126
6.1.1灰度变换 127
6.1.2直方图修正 132
6.1.3模糊增强 134
6.2医学图像噪声消除 135
6.2.1邻域平均 135
6.2.2中值滤波 138
6.2.3图像变换及频域低通滤波 139
6.3医学图像边缘锐化 145
6.3.1差分算子 146
6.3.2频域高通滤波 149
6.3.3钝掩模法 150
6.4医学图像伪彩色处理 151
6.4.1伪彩色与假彩色 152
6.4.2图像的颜色及其表示 152
6.4.3灰度图像的伪彩色处理 154
小结6 157
习题6 157
7医学图像分割 159
7.1医学图像分割技术概述 159
7.1.1算法研究的特点 160
7.1.2 CT和MR图像的常见分割任务 160
7.2阈值分割法 161
7.2.1全局阈值法 161
7.2.2最大方差自动取阈值法 162
7.3区域分割法 163
7.3.1区域生长 163
7.3.2区域合并与分裂 163
7.3.3登山算法 163
7.3.4分水岭算法 164
7.4边缘分割法 164
7.4.1梯度算子 165
7.4.2 Sobel算子 165
7.4.3 Roberts算子 165
7.4.4 Laplace算子 165
7.4.5 Kirsch算子 166
7.4.6 Canny算子 166
7.5边界跟踪与边界拟合 168
7.5.1八邻域搜索法 168
7.5.2跟踪虫搜索法 169
7.5.3端点拟合 169
7.5.4最小均方误差曲线拟合 169
7.6基于统计学的分割 170
7.6.1马尔可夫随机场 170
7.6.2概率分布混合法 171
7.7变形模型 173
7.7.1二维参数变形模型 173
7.7.2梯度向量流变形模型 174
7.8模糊聚类分割 175
7.8.1c均值算法 176
7.8.2模糊c均值算法（FC M） 176
7.8.3适配模糊c均值算法（AFCM） 177
7.9医学图像分割技术的评估 177
7.10医学图像参数测量 178
7.10.1图像参数测量的步骤 178
7.10.2图像面积测量 179
7.10.3区域边界周长测量 180
小结7 180
习题7 181
8医学图像配准与融合 182
8.1医学图像配准的概述 182
8.1.1图像配准的原理及分类 183
8.1.2图像配准的步骤 185
8.2图像配准的数学模型 186
8.2.1刚体变换 186
8.2.2非刚体变换 187
8.3基于特征点的配准方法 188
8.3.1全局配准法 188
8.3.2局部配准法 190
8.3.3基于点的刚体变换配准算法 190
8.4基于表面的配准方法 191
8.4.1刚体模型法 191
8.4.2形变模型法 192
8.5基于像素的配准方法 193
8.5.1傅里叶法 193
8.5.2相关法 194
8.5.3最大互信息法 194
8.6医学图像配准的评估 196
8.7医学图像融合技术简介 196
8.7.1基于分割的图像融合法 197
8.7.2加权平均法 197
8.7.3对比度调制法 197
8.7.4小波变换融合法 198
小结8 198
习题8 198
9医学图像的压缩、存储与通讯 199
9.1图像压缩基础 199
9.1.1图像压缩概述 199
9.1.2无损压缩技术 203
9.1.3有损压缩技术 207
9.2医学图像存档与通信系统（PACS） 214
9.2.1 PACS概述 214
9.2.2 PACS中医学图像存储与管理模式 215
9.2.3医学图像存档常见格式 216
9.2.4 PACS实施的相关技术 217
9.3医学数字化图像通信标准——DICOM 217
9.3.1 DICOM概述 217
9.3.2 DICOM图像信息模型 219
9.3.3 DICOM相关概念 220
9.3.4 DICOM的工作过程 222
9.3.5 DICOM中采用的编码算法 222
9.3.6关于DICOM的网络资源 223
9.4常用医学图像软件简介 223
9.4.1 eFilm与Piview 224
9.4.2其他常用软件 224
小结9 225
习题9 225
10医学图像标准数据库 226
10.1数字化人脑图谱技术 226
10.1.1数字化人脑图谱的概念 226
10.1.2数字化人脑图谱的制作方法 226
10.1.3数字化人脑图谱的应用 228
10.2数字化虚拟人体 228
10.2.1数字化虚拟人体概述 228
10.2.2可视人计划数据的采集、处理 229
10.2.3可视人的应用与研究 231
10.2.4虚拟人计划 232
10.3 Talairach-Tournoux图谱 234
10.3.1 Talairach坐标系 235
10.3.2数据集转换到Talairach-Tournoux图谱的方法 235
10.3.3 Talairach-Tournoux图谱软件 237
10.4国外其他医学图像标准数据库简介 238
10.4.1 Ono脑沟回图谱简介 238
10.4.2 MNI-BIC的Brain Web简介 239
10.4.3哈佛全脑数据库简介 241
10.5舌象图像 242
10.5.1早期的探索性研究 243
10.5.2舌象采集方法的研究 243
10.5.3舌图像分割方法的研究 244
10.5.4舌质舌苔自动分类方法的研究 245
10.5.5舌象特征自动分析与识别方法的研究 246
小结10 247
习题10 247
11医学图像应用 248
11.1图像指导治疗 248
11.1.1成像技术 248
11.1.2图像后处理技术 250
11.1.3图像指导治疗方法及应用研究 252
11.2手术计划和导航 253
11.2.1高质量的数字化图谱 254
11.2.2手术工具的建模 255
11.2.3内窥镜立体视觉的实现 255
11.2.4医学可视化与医学增强现实技术 258
11.2.5手术导航的触觉反馈 259
11.3远程医学诊断 260
11.3.1远程医疗发展状况 261
11.3.2基于Internet的远程医学诊断 262
11.3.3远程医学诊断的模式 263
11.3.4基于Internet的医学远程诊断系统的实现技术 263
11.3.5基于Internet的医学远程诊断系统的应用实例 264
11.4医学虚拟现实 266
11.4.1虚拟现实技术 267
11.4.2输入处理技术 268
11.4.3显示与呈现技术 268
11.4.4数字虚拟人体和人体器官 270
11.4.5医学虚拟现实的应用 272
小结11 275
习题11 275
12医学图像分析实例与Unity3 D应用实例 276
12.1 X-CT图像分析实例 276
12.1.1脑部X-CT图像分析 276
12.1.2胸部X-CT图像分析 280
12.1.3肝脏X-CT图像分析 285
12.2超声图像分析实例 288
12.2.1胃超声图像分析 288
12.2.2肾超声图像分析 292
12.2.3肝超声图像分析 296
12.2.4胎儿超声图像分析 301
12.3医学功能图像分析实例 304
12.3.1心脏功能图像分析 305
12.3.2肝脏功能图像分析 309
12.3.3肺功能图像分析 310
12.4 Unity3D应用实例 312
12.4.1 Unity3D技术简介 312
12.4.2三维数字人体腧穴交互式教学系统 313
小结12 316
习题12 316
主要参考书目 317